(57)【要約】  【課題】  テーブル移動時の絶対移動精度を向上できるだけでなく、テーブル停止時の剛性を増すことのできるＸＹθステージシステムを提供することを目的とする。  【解決手段】  Ｘ軸方向および前記Ｘ軸と直交するＹ軸方向に移動可能であるとともにＸ軸及びＹ軸を含む平面内で回転可能なテーブルを有するＸＹθステージ１１と、ＸＹθステージ１１のベースの４辺に沿って設置されテーブルを駆動する４つの直動アクチュエータ１２１〜１２４と、４つの直動アクチュエータ１２１〜１２４のそれぞれ駆動電力を供給する４つのドライバ１３１〜１３４と、４つのドライバ１３１〜１３４に直動アクチュエータ１２１〜１２４に対する動作指令信号と動作指令信号に基づく駆動電流の算出に使用するアルゴリズムを設定する設定信号とを供給する制御部１４とを含む。【選択図】  図１
2005300385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に直交するＸ軸とＹ軸とを含む平面内でベースに対して移動および回転が可能なテーブルを有するＸＹθステージと、
前記ベースの４辺に設置され、前記テーブルを駆動する４つの直動アクチュエータと、
前記４つの直動アクチュエータに、それぞれ駆動電力を供給する４つのドライバと、
前記４つのドライバに、前記直動アクチュエータに対する動作指令信号と、前記動作指令信号に基づく前記テーブルの制御形態を設定する設定信号とを供給する制御部とを含むＸＹθステージシステム。
【請求項２】
前記ドライバが、前記動作指令信号と前記直動アクチュエータの動作速度との偏差である速度偏差に乗算する制御ゲインを設定する制御ゲイン設定部と、前記制御ゲインが乗算された前記速度偏差に制御演算を施して前記直動アクチュエータに供給する電流の目標値である電流目標値を算出する電流目標値算出部と、前記電流目標値に基づいて前記直動アクチュエータに供給する駆動電力を制御する駆動電力制御部とを含み、
前記制御ゲイン設定部が、前記設定信号により切り替え可能な２つ以上の制御ゲインを有し、
前記電流目標値算出部が、前記制御演算として、比例制御演算、比例積分制御演算、比例積分微分制御演算のいずれかを前記設定信号に応じて選択し実行するものであり、
前記駆動電力制御部が、前記直動アクチュエータへの駆動電力の供給を遮断する遮断制御、前記電流目標値に基づいて駆動電力を制御する電流フィードフォワード制御、前記電流目標値と前記直動アクチュエータに供給される実際の駆動電流の偏差に基づいて駆動電力を制御する電流フィードバック制御のいずれかを前記設定信号に応じて選択し実行するものである請求項１に記載のＸＹθステージシステム。
【請求項３】
前記制御部が、テーブル移動時のテーブルの挙動を制御する移動時制御部と、テーブル停止時のテーブルの位置を制御する停止時制御部とを含む請求項２に記載のＸＹθステージシステム。
【請求項４】
前記移動時制御部が、前記４つのドライバの１つの前記駆動電力制御部に前記遮断制御を選択する設定信号を出力するものである請求項３に記載のＸＹθステージシステム。
【請求項５】
前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記駆動電力制御部に前記電流フィードバック制御をオンとする設定信号を出力するものである請求項３に記載のＸＹθステージシステム。
【請求項６】
前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記電流目標値算出部に比例制御演算を選択する設定信号を出力するものである請求項３に記載のＸＹθステージシステム。
【請求項７】
前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記ゲイン設定部にテーブル移動時ゲインよりも大きいテーブル停止時ゲインへの切り替え指令を出力するものである請求項３に記載のＸＹθステージシステム。
【請求項８】
ＸＹθステージのベースの４辺に沿って配置された４つの直動アクチュエータによる前記ＸＹθステージのテーブルの移動および回転時の挙動を制御する移動時制御部と、前記テーブルの停止時位置を制御する停止時制御部とを備えるＸＹθステージ制御装置。
【請求項９】
相互に直交するＸ軸とＹ軸とを含む平面内でベースに対して移動および回転が可能なテーブルを駆動する４つの直動アクチュエータにそれぞれ駆動電力を供給する４つのドライバと、
前記４つのドライバに、前記直動アクチュエータに対する動作指令信号と、前記動作指令信号に基づく前記テーブルの制御形態を設定する設定信号とを供給する制御部とを含むＸＹθステージ制御システム。
【請求項１０】
前記ドライバが、前記動作指令信号と前記直動アクチュエータの動作速度との偏差である速度偏差に乗算する制御ゲインを設定する制御ゲイン設定部と、前記制御ゲインが乗算された前記速度偏差に制御演算を施して前記直動アクチュエータに供給する電流の目標値である電流目標値を算出する電流目標値算出部と、前記電流目標値に基づいて前記直動アクチュエータに供給する駆動電力を制御する駆動電力制御部とを含み、
前記制御ゲイン設定部が、前記設定信号により切り替え可能な２つ以上の制御ゲインを有し、
前記電流目標値算出部が、前記制御演算として、比例制御演算、比例積分制御演算、比例積分微分制御演算のいずれかを前記設定信号に応じて選択し実行するものであり、
前記駆動電力制御部が、前記直動アクチュエータへの駆動電力の供給を遮断する遮断制御、前記電流目標値に基づいて駆動電力を制御する電流フィードフォワード制御、前記電流目標値と前記直動アクチュエータに供給される実際の駆動電流の偏差に基づいて駆動電力を制御する電流フィードバック制御のいずれかを前記設定信号に応じて選択し実行するものである請求項９に記載のＸＹθステージ制御システム。
【請求項１１】
前記制御部が、前記４つの直動アクチュエータによる前記ＸＹθステージのテーブルの移動および回転時の挙動を制御する移動時制御部と、前記テーブルの停止時位置を制御する停止時制御部とを備える請求項９に記載のＸＹθステージ制御システム。
【請求項１２】
前記移動時制御部が、前記４つのドライバの１つの前記駆動電力制御部に前記遮断制御を選択する設定信号を出力するものである請求項９に記載のＸＹθステージ制御システム。
【請求項１３】
前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記駆動電力制御部に前記電流フィードバック制御をオンとする設定信号を出力するものである請求項９に記載のＸＹθステージ制御システム。
【請求項１４】
前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記電流目標値算出部に比例制御演算を選択する設定信号を出力するものである請求項９に記載のＸＹθステージ制御システム。
【請求項１５】
前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記ゲイン設定部にテーブル移動時ゲインよりも大きいテーブル停止時ゲインへの切り替え指令を出力するものである請求項９に記載のＸＹθステージ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＸＹθステージシステム、ＸＹθステージ制御装置、およびＸＹθステージ制御システムに係り、特に、テーブル停止時の剛性を増すことのできるＸＹθステージシステム、ＸＹθステージ制御装置、およびＸＹθステージ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶パネルのＴＦＴ基板とカラー・フィルタ基板との貼り合わせのように正確な位置決めを必要とするときに使用可能なＸＹθステージが既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記提案に係る従来のＸＹθステージは、テーブルとベースとが相対的に移動可能なように支持ユニットを介して組み合わされた構成を有している。
【０００４】
そして、テーブルをＸ、Ｙ、及びθの３方向に移動させるために、支持台の３辺に沿って３組の直動アクチュエータが設置されている。
【０００５】
このＸＹθステージを液晶パネル製造に適用する際には、テーブルを移動または回転して、テーブルに搭載されたＴＦＴ基板とロボットに把持されているカラー・フィルタ基板とを正確に位置合わせした後に、ロボットでカラー・フィルタ基板をＴＦＴ基板に圧接するが、圧接後の液晶パネルの品質を損なわないためには、ロボットの圧接力が印加されたときにＸＹθステージが停止位置を正確に保持することが必要である。
【特許文献１】特開平９−１５５６６６号公報（［００２１］〜［００２３］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来のＸＹθステージは、テーブルの３辺に配置される３組の直動アクチュエータによりテーブルを駆動し、停止位置を維持しているのでテーブルの駆動力および保持力が不平衡となり、テーブルの絶対移動精度が低下するだけでなく、停止位置を確実に保持できないという課題があった。
【０００７】
特に、配置上ＸＹθステージを傾斜して設置する場合には、テーブルが自重により移動するおそれがあるので、移動精度および停止位置の保持が一層困難となる。
【０００８】
本発明は、上記の従来の課題を解決するためになされたものであって、テーブルの絶対移動精度を向上できるだけでなく、テーブル停止時に外力が印加されたときのテーブル停止位置の保持力を増加する、即ちテーブル停止時の剛性を増加することのできるＸＹθステージシステム、ＸＹθステージ制御装置およびＸＹθステージ制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るＸＹθステージシステムは、相互に直交するＸ軸とＹ軸とを含む平面内でベースに対して移動および回転が可能なテーブルを有するＸＹθステージと、前記ベースの４辺に設置され、前記テーブルを駆動する４つの直動アクチュエータと、前記４つの直動アクチュエータに、それぞれ駆動電力を供給する４つのドライバと、前記４つのドライバに、前記直動アクチュエータに対する動作指令信号と、前記動作指令信号に基づく前記テーブルの制御形態を設定する設定信号とを供給する制御部とを含む構成を有している。
【００１０】
この構成により、４つの直動アクチュエータによりテーブルの移動および回転を制御できるだけでなく、停止位置を保持できることとなる。
【００１１】
本発明に係るＸＹθステージシステムは、前記ドライバが、前記動作指令信号と前記直動アクチュエータの動作速度との偏差である速度偏差に乗算する制御ゲインを設定する制御ゲイン設定部と、前記制御ゲインが乗算された前記速度偏差に制御演算を施して前記直動アクチュエータに供給する電流の目標値である電流目標値を算出する電流目標値算出部と、前記電流目標値に基づいて前記直動アクチュエータに供給する駆動電力を制御する駆動電力制御部とを含み、前記制御ゲイン設定部が前記設定信号により切り替え可能な２つ以上の制御ゲインを有し、前記電流目標値算出部が、前記制御演算として、比例制御演算、比例積分制御演算、比例積分微分制御演算のいずれかを前記設定信号に応じて選択し実行するものであり、前記駆動電力制御部が、前記直動アクチュエータへの駆動電力の供給を遮断する遮断制御、前記電流目標値に基づいて駆動電力を制御する電流フィードフォワード制御、前記電流目標値と前記直動アクチュエータに供給される実際の駆動電流の偏差に基づいて駆動電力を制御する電流フィードバック制御のいずれかを前記設定信号に応じて選択し実行するものである構成を有している。
【００１２】
この構成により、適切な制御形態でテーブルの移動および回転を制御できるだけでなく、停止位置を保持することができることとなる。
【００１３】
本発明に係るＸＹθステージシステムは、前記制御部が、テーブル移動時のテーブルの挙動を制御する移動時制御部と、テーブル停止時のテーブルの位置を制御する停止時制御部とを含む構成を有している。
【００１４】
この構成により、テーブル移動時とテーブル停止時で異なった制御形態でテーブルを制御できることとなる。
【００１５】
本発明に係るＸＹθステージシステムは、前記移動時制御部が、前記４つのドライバの１つの前記駆動電力制御部に前記遮断制御を選択する設定信号を出力する構成を有している。
【００１６】
この構成により、テーブルを円滑に移動できることとなる。
【００１７】
本発明に係るＸＹθステージシステムは、前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記駆動電力制御部に前記電流フィードバック制御をオンとする設定信号を出力する構成を有している。
【００１８】
この構成により、テーブル停止時にテーブル位置の保持力を発生できることとなる。
【００１９】
本発明に係るＸＹθステージシステムは、前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記電流目標値算出部に比例制御演算を選択する設定信号を出力する構成を有している。
【００２０】
この構成により、テーブル停止時に直動アクチュエータによりテーブルが励振されることを防止できることとなる。
【００２１】
本発明に係るＸＹθステージシステムは、前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記ゲイン設定部にテーブル移動時ゲインよりも大きいテーブル停止時ゲインへの切り替え指令を出力する構成を有している。
【００２２】
この構成により、テーブル停止時の停止位置保持力を増加することができる。
【００２３】
本発明に係るＸＹθステージ制御装置は、ＸＹθステージのベースの４辺に沿って配置された４つの直動アクチュエータによる前記ＸＹθステージのテーブルの移動および回転時の挙動を制御する移動時制御部と、前記テーブルの停止時位置を制御する停止時制御部とを備える構成を有している。
【００２４】
この構成により、テーブル移動時とテーブル停止時で異なった制御形態でテーブルを制御できることとなる。
【００２５】
本発明に係るＸＹθステージ制御システムは、相互に直交するＸ軸とＹ軸とを含む平面内でベースに対して移動および回転が可能なテーブルを駆動する４つの直動アクチュエータにそれぞれ駆動電力を供給する４つのドライバと、前記４つのドライバに、前記直動アクチュエータに対する動作指令信号と、前記動作指令信号に基づく前記テーブルの制御形態を設定する設定信号とを供給する制御部とを含む構成を有している。
【００２６】
この構成により、制御部からドライバの制御形態を設定することができることとなる。
【００２７】
本発明に係るＸＹθステージ制御システムは、前記ドライバが、前記動作指令信号と前記直動アクチュエータの動作速度との偏差である速度偏差に乗算する制御ゲインを設定する制御ゲイン設定部と、前記制御ゲインが乗算された前記速度偏差に制御演算を施して前記直動アクチュエータに供給する電流の目標値である電流目標値を算出する電流目標値算出部と、前記電流目標値に基づいて前記直動アクチュエータに供給する駆動電力を制御する駆動電力制御部とを含み、前記制御ゲイン設定部が、前記設定信号により切り替え可能な２つ以上の制御ゲインを有し、前記電流目標値算出部が、前記制御演算として、比例制御演算、比例積分制御演算、比例積分微分制御演算のいずれかを前記設定信号に応じて選択し実行するものであり、前記駆動電力制御部が、前記直動アクチュエータへの駆動電力の供給を遮断する遮断制御、前記電流目標値に基づいて駆動電力を制御する電流フィードフォワード制御、前記電流目標値と前記直動アクチュエータに供給される実際の駆動電流の偏差に基づいて駆動電力を制御する電流フィードバック制御のいずれかを前記設定信号に応じて選択し実行するものである構成を有している。
【００２８】
この構成により、適切な制御形態でテーブルの移動および回転を制御できるだけでなく、停止位置を保持することができることとなる。
【００２９】
本発明に係るＸＹθステージ制御システムは、前記制御部が、前記４つの直動アクチュエータによる前記ＸＹθステージのテーブルの移動および回転時の挙動を制御する移動時制御部と、前記テーブルの停止時位置を制御する停止時制御部とを備える構成を有している。
【００３０】
この構成により、テーブル移動時とテーブル停止時で異なった制御形態でテーブルを制御できることとなる。
【００３１】
本発明に係るＸＹθステージ制御システムは、前記移動時制御部が、前記４つのドライバの１つの前記駆動電力制御部に前記遮断制御を選択する設定信号を出力する構成を有している。
【００３２】
この構成により、テーブルを円滑に移動できることとなる。
【００３３】
本発明に係るＸＹθステージ制御システムは、前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記駆動電力制御部に前記電流フィードバック制御をオンとする設定信号を出力する構成を有している。
【００３４】
この構成により、テーブル停止時にテーブル位置の保持力を発生できることとなる。
【００３５】
本発明に係るＸＹθステージ制御システムは、前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記電流目標値算出部に比例制御演算を選択する設定信号を出力する構成を有している。
【００３６】
この構成により、テーブル停止時に直動アクチュエータによりテーブルが励振されることを防止できることとなる。
【００３７】
本発明に係るＸＹθステージ制御システムは、前記停止時制御部が、前記４つのドライバの前記ゲイン設定部にテーブル移動時ゲインよりも大きいテーブル停止時ゲインへの切り替え指令を出力する構成を有している。
【００３８】
この構成により、テーブル停止時の停止位置保持力を増加することができる。
【発明の効果】
【００３９】
テーブル移動時に絶対移動精度を向上できるだけでなく、テーブル停止時に外力が印加されたときのテーブル停止位置の保持力を増加する、即ち、テーブル停止時の剛性を増加することのできるという効果を有するＸＹθステージシステム、ＸＹθステージ制御装置およびＸＹθステージ制御システムを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下本発明に係るＸＹθテーブルシステムについて、図面を用いて説明する。
【００４１】
本発明に係るＸＹθテーブルシステム１は、図１および図２に示すように、相互に直交するＸ軸とＹ軸とを含む平面内でベース２１に対して移動および回転が可能なテーブル２２を有するＸＹθステージ１１と、ベースの４辺に設置されテーブルを駆動する４つの直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４と、４つの直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４にそれぞれ駆動電力を供給する４つのドライバ１３１、１３２、１３３および１３４と、４つのドライバ１３１、１３２、１３３および１３４に直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４に対する動作指令信号と動作指令信号に基づくテーブル２２の制御形態を設定する設定信号とを供給する制御部１４とを含む。
【００４２】
ＸＹθステージ１１は、図３に示すように、略正方形のベース２１と、ベース２１上に移動および回転自在に設置されるテーブル２２とを含む。
【００４３】
テーブル２２は、作業対象物を搭載する上テーブル２２ａと、テーブル２２の抜け落ちを防止する下テーブル２２ｂと、上テーブル２２ａと下テーブル２２ｂとを連結するネック２２ｃとを有する。
【００４４】
ベース２１の中央部に立ち上がる支持部２１ａには、テーブル２２のネック２２ｃが嵌め込まれており、上テーブル２２ａの下面と支持部２１ａの上面の間、および下テーブル２２ｂ上面と支持部２１ａの下面との間には、それぞれオーバーサイズボール２３が配置されている。この構成により、テーブル２２はベース２１に対してガタ無しに自在に移動および回転が可能となる。
【００４５】
図２に示すように、テーブル２２の４辺にはテーブル金具２２１が固定されており、テーブル金具２２１と直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４の一端とは、直線ガイド２２２およびピボット２２３を介して結合されている。なお、直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４の他端はベース２１に固定されている。
【００４６】
以後の説明において、図２の左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸とする。
【００４７】
４つのドライバ１３１、１３２、１３３および１３４はすべて同一の構成を有するので、ドライバ１３１と直動アクチュエータ１２１との構成を説明する。
【００４８】
ドライバ１３１は、図４に示すように、動作指令信号と直動アクチュエータ１２１の動作速度との偏差である速度偏差に乗算する制御ゲインを設定する制御ゲイン設定部３１と、制御ゲインが乗算された速度偏差に制御演算を施して直動アクチュエータ１２１に供給する電流の目標値である電流目標値を算出する電流目標値算出部３２と、電流目標値に基づいて直動アクチュエータ１２１に供給する駆動電力を制御する駆動電力制御部３３とを含む。
【００４９】
制御ゲイン設定部３１は、設定信号により切り替え可能な２つ以上の制御ゲインを有する。
【００５０】
電流目標値算出部３２は、制御演算として、比例制御演算、比例積分制御演算、比例積分微分制御演算のいずれかを設定信号に応じて選択し実行するものである。
【００５１】
駆動電力制御部３３は、直動アクチュエータ１２１への駆動電力の供給を遮断する遮断制御、電流目標値に基づいて駆動電力を制御する電流フィードフォワード制御、電流目標値と直動アクチュエータ１２１に供給される実際の駆動電流の偏差に基づいて駆動電力を制御する電流フィードバック制御のいずれかを設定信号に応じて選択し実行する。
【００５２】
制御ゲイン設定部３１は、動作指令信号と直動アクチュエータ１２１の実際の動作速度との偏差である速度偏差を算出する速度偏差算出部３１１と、共通接点３１２ｃに速度偏差が供給される制御ゲイン切り替えスイッチ３１２と、制御ゲイン切り替えスイッチ３１２の一方の接点３１２ａに入力端が接続される第１の制御ゲイン乗算部３１３と、制御ゲイン切り替えスイッチ３１２の他方の接点３１２ｂに入力端が接続される第２の制御ゲイン乗算部３１４とを含む。なお、第１の制御ゲイン乗算部３１３の出力端と第２の制御ゲイン乗算部３１４の出力端は共通に接続されて、制御ゲイン設定部３１の出力となる。
【００５３】
なお、直動アクチュエータ１２１の実際の動作速度は、直動アクチュエータ１２１に直結される速度センサ１２５によって検出される。
【００５４】
制御ゲイン切り替えスイッチ３１２は、制御部１４から伝送される設定信号の１つである制御ゲイン切り替え信号に応じて共通接点３１２ｃは一方の接点３１２ａまたは他方の接点１２ｂに接続され、速度偏差に乗算される制御ゲインを第１の制御ゲイン乗算部３１３に設定されている第１の制御ゲインと第２の制御ゲイン乗算部３１４に設定されている第２の制御ゲインとの間で切り替えることが可能な構成となっている。
【００５５】
電流目標値算出部３２は、制御ゲイン設定部３１の出力が直接一方の入力端に接続される加算部３２１と、制御ゲイン設定部３１の出力を接断する積分接断スイッチ３２２と、積分接断スイッチ３２２を介して制御ゲイン設定部３１の出力が入力端に接続され出力端が加算部３２１の他方の入力端に接続される積分部３２３とを含む。なお、加算部３２１の出力が電流目標値算出部３２の出力となる。
【００５６】
積分接断スイッチ３２２は、制御部１４から伝送される設定信号の１つである積分接断信号に応じて接状態または断状態となる。電流目標値算出部３２は、積分接断スイッチ３２２が断状態であれば制御ゲイン設定部３１の出力に比例制御演算を実行することとなり、積分接断スイッチ３２２が接状態であれば制御ゲイン設定部３１の出力に比例積分制御演算を実行することとなる。
【００５７】
なお、電流目標値算出部３２は、さらに微分制御演算が可能な構成であってもよい。
【００５８】
駆動電力算出部３３は、電流目標値算出部３２の出力が一方の接点３３１ａに直接接続される電流制御モード切り替えスイッチ３３１と、電流目標値算出部３２の出力が一方の入力端に接続され出力端が電流制御モード切り替えスイッチ３３１の他方の接点３３１ｂに接続される電流偏差算出部３３２と、電流制御モード切り替えスイッチ３３１の共通接点３３１ｃの出力に基づいて直動アクチュエータに供給する電力を制御する電力制御部３３３と、直動アクチュエータ１２１に供給される電力の電流を検出し電流偏差算出部３３２の他方の端子に接続される電流検出部３３４とを含む。
【００５９】
電流制御オンオフスイッチ３３１は、制御部１４から伝送される設定信号の１つである電流制御オンオフ信号に応じて共通接点３３１ｃは一方の接点３３１ａまたは他方の接点３３１ｂに接続される。電力制御部３３３は、共通接点３３１ｃが一方の接点３３１ａと接続されているときは電流フィードフォワード制御を実行し、共通接点３３１ｃが他方の接点３３１ｂと接続されているときは電流フィードバック制御を実行する。
【００６０】
また、電力制御部３３３は、制御部１４から伝送される設定信号の１つである電力接断信号により直動アクチュエータ１２１に供給する電力を接断可能な構成となっており、接状態であれば動作指令信号に基づいて直動アクチュエータ１２１に駆動電力を供給することが可能であり、断状態であれば直動アクチュエータ１２１への電力供給は遮断され、直動アクチュエータ１２１はテーブル２２の動きに追従して動作する。
【００６１】
制御部１４は、図５に示すように、マイクロコンピュータシステムであって、バス４０を中心として、プログラムを実行するＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１で実行されるプログラムを記憶するメモリ４２と、４つのドライバ１３１、１３２、１３３および１３４に動作指令信号および設定信号を出力するドライバインターフェイス（以下Ｉ／Ｆと記す）４３と、ユーザが制御部１４に指令を入力する操作パネル４４及び操作パネルＩ／Ｆ４５と、動作状況をユーザに表示する表示パネル４６及び表示パネルＩ／Ｆ４７と、他のディジタル装置（図示せず）と通信するための通信Ｉ／Ｆ４８とが接続された構成を有する。
【００６２】
次に本発明に係るＸＹθテーブルシステムの動作について説明する。
【００６３】
制御部１４は、ユーザが駆動電流算出形態の切り替えタイミングを設定する設定モードと、設定結果に基づいてステージの動作を制御する制御モードの２つの動作モードで動作する。
【００６４】
図６は、メモリ４２に記憶されＣＰＵ４１で実行される設定プログラムのフローチャートであって、ＣＰＵ４１はステージ移動時の設定であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。
【００６５】
移動時の設定であれば、ＣＰＵ４１はステップＳ６１で肯定判定して、移動時設定を実行（ステップＳ６２）して、このルーチンを終了する。
【００６６】
移動時設定なければ、ＣＰＵ４１はステップＳ６１で否定判定して、停止時設定を実行（ステップＳ６３）して、このルーチンを終了する。
【００６７】
なお、移動時設定結果を記憶したメモリ４２は移動時制御部として機能し、停止時設定結果を記憶したメモリ４２は停止時制御部として機能する。
【００６８】
移動時設定および停止時設定で設定する事項は同一であって、設定は図７に示すフローチャートに従って行われる。
【００６９】
ＣＰＵ４１は、表示パネル４６にユーザに対し移動時（または停止時）の制御ゲインの設定を促すメッセージを表示し、ユーザが操作パネル４４を使用して設定した制御ゲインをメモリ４２に記憶（ステップＳ７１）する。
【００７０】
次に、ＣＰＵ４１は、表示パネル４６にユーザに対し移動時（または停止時）に積分動作を接とするか断とするかの設定を促すメッセージを表示し、ユーザが操作パネル４４を使用して設定した積分接断信号（積分動作を接とすることを示す“１”または断とすることを示す“０”）をメモリ４２に記憶（ステップＳ７２）する。
【００７１】
さらに、ＣＰＵ４１は、表示パネル４６にユーザに対し移動時（または停止時）に電流制御をオンとするかオフとするかの設定を促すメッセージを表示し、ユーザが操作パネル４４を使用して設定した電流制御オンオフ信号（オン時は電流フィードバック制御、オフ時は電流フィードフォワード制御）をメモリ４２に記憶（ステップＳ７３）する。
【００７２】
最後に、ＣＰＵ４１は、表示パネル４６にユーザに対し移動時（または停止時）に直動アクチュエータへの電力供給を接とするか断とするかの設定を促すメッセージを表示し、ユーザが操作パネル４４を使用して設定した電力接断信号（電力を接とすることを示す“１”または断とすることを示す“０”）をメモリ４２に記憶（ステップＳ７４）する。
【００７３】
電流制御をオンとすると、直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４を流れる電流は一定に維持されるため、直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４の発生するトルクも一定に維持される。
【００７４】
従って、テーブル２２の停止時に電流制御をオンに設定すれば、外力がテーブルに印加されたときでも、直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４はその外力に対抗するトルクを発生するので、テーブル２２の位置は保持されることとなる。
【００７５】
なお、設定は、４つの直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３および１２４のそれぞれについて実行するものとする。
【００７６】
図８は、メモリ４２に記憶された設定結果の一例であって、テーブル２２の移動中は、４つの直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３及び１２４の中でＵ軸、Ｖ軸およびＵ軸用の直動アクチュエータ１２１、１２２および１２３はオンに、Ｊ軸用の直動アクチュエータ１２４はオフに設定される。
【００７７】
Ｊ軸の直動アクチュエータ１２４への電力供給をオフに設定するのはテーブル２２の移動を円滑にするためであるが、テーブル２２の移動精度あるいは水平精度を高く維持するために４つの直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３及び１２４への電力供給をすべてオンとしてもよい。
【００７８】
そして、制御ゲインはＫｍに設定され、制御演算はオフセットを解消するために積分動作はオンに、電流制御はオフに設定されている。
【００７９】
テーブル２２の停止時には、制御ゲインＫｓをテーブル２２の移動時の制御ゲインＫｍより大きく設定し、４つの直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３及び１２４を同時にオンとして、テーブル２２の停止位置保持力を４つの辺に均等とすることが望ましい。
【００８０】
またテーブル２２の停止時には、制御演算は積分接断スイッチ３２２を断として比例演算とし、４つの直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３及び１２４に積分動作に起因する振動が発生することを防止する。
【００８１】
さらに、電流制御をオンとし、直動アクチュエータが発生するテーブル２２の保持力を一定とすることが望ましい。
【００８２】
なお、上記の実施形態においては、４つの直動アクチュエータ１２１、１２２、１２３及び１２４を同時に電流制御をオンとしているが、例えばＸ軸方向にのみ外力が作用する場合にはＸ軸に平行に配置されているＵ軸用直動アクチュエータ１２１およびＪ軸用直動アクチュエータ１２４だけを電流制御をオンとし、Ｘ軸と直角に配置されているＶ軸用直動アクチュエータ１２２およびＷ軸用直動アクチュエータ１２３への電力供給を断とすることは有効である。
【００８３】
また、上記実施形態においてはテーブルの位置制御はフィードフォワード制御としているが、テーブルに位置センサを取り付けてテーブル位置をフィードバック制御してもよい。この場合、テーブル位置のフィードバック制御は制御部１４で実施してもよく、ドライバ１３１、１３２、１３３および１３４で実施してもよい。
【００８４】
以上本発明に係るＸＹθステージシステムによれば、テーブルの４辺に配置された４つの直動アクチュエータによってテーブルの駆動および停止位置保持がなされ、テーブル駆動力および保持力が平衡するため、絶対移動誤差は約１／６に低減し、テーブル停止時の剛性が約４倍に向上した。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明に係るＸＹθステージシステムは、テーブル移動時の絶対移動精度を向上できるだけでなく、テーブル停止時の横剛性を増加することができるという効果を有し、ステージの制御システム等として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係るＸＹθステージシステムのブロック図である。
【図２】本発明に係るＸＹθステージシステムで使用されるＸＹθステージの上面図である。
【図３】本発明に係るＸＹθステージシステムで使用されるＸＹθステージの側面断面図である。
【図４】本発明に係るＸＹθステージシステムで使用されるドライバのブロック図である。
【図５】本発明に係るＸＹθステージシステムで使用される制御部のブロック図である。
【図６】本発明に係るＸＹθステージシステムで使用される設定プログラムのフローチャート（その１）である。
【図７】本発明に係るＸＹθステージシステムで使用される設定プログラムのフローチャート（その２）である。
【図８】設定結果の一例を示す表である。
【符号の説明】
【００８７】
１１  ＸＹθステージ
１２１、１２２、１２３、１２４  直動アクチュエータ
１３１、１３２、１３３、１３４  ドライバ
１４  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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